-
Gebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Lichttherapievorrichtung
zum Aktivieren von Medikamenten an einem oder mehreren Behandlungsorten
in einem lebenden Körper
und insbesondere auf Vorrichtungen für die photodynamische Therapie,
die dazu angepasst sind, die Verlagerungsgefahr während langen
Behandlungszeitspannen zu verringern und einem Patienten eine ambulante
Behandlung ohne Unterbrechung der Therapie zu ermöglichen.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Die
photodynamische Therapie (PDT) ist ein Behandlungsvorgang in zwei
Schritten, der sich bei der Zerstörung einer breiten Vielfalt
von Krebsarten als wirksam erwiesen hat. Die PDT wird dadurch durchgeführt, dass
zuerst systematisch oder örtlich ein
Photosensibilisator-Kompositum verabreicht und anschließend ein
Behandlungsort mit Licht bestrahlt wird, welches sich in einem Wellenband
befindet, welches einem Absorptionswellenband des Photosensibilisators
entspricht. Die Lichtenergie aktiviert das Photosensibilisator-Kompositum,
wodurch dieses zum Zerstören
des erkrankten Gewebes veranlasst wird.
-
Es
sind zahlreiche Systeme vorgeschlagen worden, um das aktivierende
Licht wirksam zum Behandlungsort zuzuführen. Beispiele solcher Systeme können in
den
U.S. Patenten Nrn. 5,519,534 ,
am 21. Mai 1996 an Smith, et al. erteilt,
5,344,434 , am 6. September 1994 an
Talmore erteilt, und
4,693,556 , am
15. September 1987 an McCaughan erteilt, gefunden werden. Die in
diesen Patenten offenbarten Systeme umfassen im Allgemeinen eine
Laserlichtquelle, die an ein proximales Ende einer biegsamen, biokompatiblen
optischen Faser gekoppelt ist, die ein distales Ende aufweist, welches
dazu angepasst ist, entweder in einem inneren Behandlungsort oder
in Nachbarschaft desselben im Körper
eines Patienten angeordnet zu werden. Die optische Faser leitet
und führt
aktivierendes Licht von der Laserlichtquelle zum Behandlungsort
am distalen Ende der optischen Faser. Ein das distale Ende der optischen
Faser umschließender
Diffusor streut das Licht und führt
das Licht auf diese Weise mit gleichmäßiger Intensität zum Behandlungsort
zu, um das Aktivieren des Photosensibilisator-Kompositums zu bewirken.
Der Diffusor kann bei diesen Systemen eine Kugel umfassen, die am
distalen Ende der Faser angeordnet ist und eine innere, teilweise
reflektierende Oberfläche
aufweist, die bei der Streuung des durch die Kugel transmittierten
Lichts mithilft. Andere Lichtzufuhrvorrichtungen können beispielsweise
in den
U.S. Patenten Nrn. 5,709,653 ,
am 20 Januar 1998 an Leone erteilt,
5,700,243 ,
am 23. Dezember 1997 an Nariso erteilt, und
5,645,562 , am 8. Juli 1997 an Hann,
et al. erteilt, und
4,998,930 ,
am 21. März
1991 an Lundahl erteilt, gefunden werden. Obgleich diese Referenzen
Systeme offenbaren, die den oben erwähnten System im Wesentlichen ähnlich sind,
haben sie Diffusoren beschrieben, die einen zusätzlichen Bestandteil aufweisen.
Die Diffusoren dieser Vorrichtungen haben entweder alternativ oder
zusätzlich
durchsichtige Ballone eingeschlossen, die koaxial um das distale
Ende der optischen Faser montiert sind. Sobald das distale Ende
am Behandlungsort angeordnet ist, kann der Ballon aufgeblasen werden,
um den Bereich des Behandlungsorts, der dem aktivierenden Licht
ausgesetzt wird, zu vergrößern und
um in einigen Fällen
die Streuung des aktivierenden Lichts zu bewirken oder um wenigstens
dabei mitzuhelfen. Sobald die mittels Zufuhr des Lichts zum Behandlungsort
vorgesehene Lichttherapie abgeschlossen ist, kann der Ballon abgeblasen
und kann die optische Faser aus dem Körper des Patienten entfernt
werden.
-
Alternative
Lichtbehandlungsvorrichtungen sind in den
U.S. Patenten Nrn. 5,634,711 ,
5,766,222 ,
5,474,528 und
5,445,608 beschrieben.
-
Das
U.S. Patent Nr. 5,766,222 offenbart
eine Lichtzufuhrvorrichtung, die dazu angepasst ist, eine Brustwarze
und das umgebende Gewebe mit phototherapeutischem Licht aus einer
Lichtquelle zu bestrahlen, die eine kugelförmige, optisch undurchsichtige
Hülle umfasst,
in welcher sich eine optische Faser befindet, die an ihrem distalen
Ende mit einer Diffusorspitze versehen ist. Die kugelförmige Hülle weist
eine reflektierende innere Fläche
und einen daran befestigten, optisch durchsichtigen Elastomerfilm auf,
um für
die Zufuhr von Licht aus der Diffusorspitze eine Lichtausgabeöffnung vorzusehen.
In einer anderen Ausführungsform
wird eine Gewebeaufweitungsvorrichtung implantiert und kann durch
eine Kanülenführung darin
eine optische Faser eingesetzt werden. Das
U.S. Patent Nr. 5,445,608 offenbart
ein Gerät
zum Verabreichen einer photodynamischen Behandlung an einem inneren
In-Vivo-Behandlungsort,
um eine gewünschte
therapeutische Veränderung
zu bewirken. Das Gerät
umfasst eine Lichtquelle und eine Halterungsstruktur für die Lichtquelle,
die dazu angepasst ist, in einem Patientenkörper invasiv angeordnet zu
werden, und die dazu ausgelegt ist, die Lichtquelle proximal des
inneren In-Vivo-Behandlungsorts zu haltern. Das Gerät umfasst
ferner eine Leistungsversorgung, die einen elektrischen Strom vorsieht,
der die Lichtquelle mit Leistung versorgt.
-
Eine
herkömmliche
PDT-Behandlung ist von sehr kurzer Dauer, d. h. im Bereich von Minuten,
und wird typischerweise zum Behandeln von oberflächlichen und kleinen Läsionen verwendet.
Um die PDT bei subkutan vorhandenen, großen Läsionen erfolgreich anzuwenden,
müssen
verlängerte
Behandlungssitzungen vorgenommen werden. Durch das Verlängern der
Behandlungszeit wird die Widerstandsfähigkeit von Tumoren gebrochen
und wird es möglich,
den Ausdehnungsbereich des Behandlungsorts stark zu vergrößern, wodurch
es erlaubt ist, ein viel größeres Tumorvolumen
wirkungsvoll zu behandeln. Tatsächlich
hat man in einer klinischen Behandlung die Zerstörung eines großen Tumorvolumens
mittels der zeitlich verlängerten
PDT gezeigt. Der behandelte Patient litt an einem sehr großen retroperitonealen
Tumor, der sich durch die Haut gefressen hatte. Der vorspringende
Tumor wurde behandelt, indem mehrere Licht-emittierende Sonden, wie
sie beispielsweise im gemeinsam übertragenen
U.S. Patent Nr. 5,445,608 beschrieben
sind, in die Tumormasse eingesetzt worden sind. Die Sonden wurden
während
mehr als vierzig Stunden mit Leistung versorgt, nachdem man zuvor
eine Dosis eines Aminolävulinsäure genannten
Photosensibilisators oral verabreicht hatte. Diese Behandlung bewirkte während der
folgenden vier Wochen die Zerstörung von
etwas weniger als einem halben Kilogramm Tumormasse.
-
Obgleich
Laser, andere leistungsstarke Lichtquellen und optische Fasern im
gängigen
Gebrauch bei gewissen Anwendungen zur Verabreichung von PDT an einem
Behandlungsort geeignet sind, leiden sie in Bezug auf Sicherheit
und ihr Unvermögen,
den zur wirkungsvollen Behandlung von großen Tumoren notwendigen, zeitlich
verlängerten
Sitzungen Rechnung zu tragen, an verschiedenen Nachteilen. Erstens
sind leistungsstarke Quellen, wie beispielsweise Farbstofflaser,
Laserdioden, große Leuchtdioden-(LED)-Gruppen,
Glühquellen
und andere elektrolumineszente Vorrichtungen beim Umwandeln von
elektrischer Energie in Lichtenergie nicht effizient. Sie erzeugen
erhebliche Mengen von Wärme
und verbrauchen eine beträchtliche
Menge an elektrischer Leistung. Eine längere Verwendung von hochintensiven
Lichtquellen kann aufgrund der Wirkung des hochintensiven Lichts
zu einer unbeabsichtigten Beschädigung
von Gewebe führen.
Ferner erzeugen gewisse dieser Vorrichtungen, z. B. die Laserlichtquellen,
soviel Wärme,
dass sie während
des Betriebs gekühlt
werden müssen.
Der Bedarf an Kühlung
erfordert das Einbauen von zusätzlichen
Geräten,
wie beispielsweise Gebläsen
oder Kühleinheiten,
die aus der Hauptleistungsversorgung zusätzliche Leistung ziehen.
-
Zweitens
macht es die von hochintensiven Lichtquellen verbrauchte Leistungsmenge
notwendig, dass diese von einer Wechselstrom-(AC)-Leitungsleistungsquelle
mit Leistung versorgt werden. Eine Bewegung des Patienten oder die
vom Krankenhauspersonal während
der Behandlungsdauer geleistete Betreuung, die eine Bewegung des
Patienten verursacht, kann das Leistungsversorgungskabel unbeabsichtigterweise
lösen oder
beschädigen,
was nicht nur zu einer Unterbrechung der Behandlung führt, sondern
auch die Gefahr eines Stromschlags hervorruft. Ferner schränkt die
Anbindung an eine im Wesentlichen ortsfeste Leistungsquelle die
Anwendung von optischen, zeitlich verlängerten Behandlungen insofern
ein, als sich der Patient ständig
bewegen muss oder während
der Behandlungsdauer bewegt werden muss. Die Bewegung des Patienten führt wahrscheinlich
zu einer Unterbrechung der Behandlung und lässt sie somit weniger wirkungsvoll sein.
-
Drittens
sieht keine der Techniken des Stands der Technik, um die PDT durch
eine optische Faser an einem inneren Behandlungsort zu erbringen,
einen Verankerungsmechanismus vor, um die optische Faser und ihr
distales Ende wirksam am Behandlungsort im Patientenkörper zu
befestigen. Jegliche Bewegungen des Patienten oder infolge der vom
Krankenhauspersonal während
der Behandlungsdauer geleistete Betreuung könnten unbeabsichtigterweise
an der optischen Faser ziehen oder sie verlagern, sofern sie nicht
an Ort und Stelle befestigt ist. Obgleich es einfach ist, ein Leistungsversorgungskabel
von einer Lichtquelle zu lösen,
um es dem Patienten zu erlauben, sich vorübergehend zu bewegen, bevor
die Behandlung fortgesetzt wird, ist das gleichzeitige Entfernen
der optischen Faser aus dem Patientenkörper nicht umsetzbar. Stattdessen muss
die optische Faser an Ort und Stelle verbleiben, während sich
der Patient herumbewegt. Ohne einen wirksamen Mechanismus, um die
optische Faser während
der Bewegung des Patienten im Patientenkörper und am Behandlungsort
zu befestigen, erhöht sich
die Gefahr einer Gewebebeschädigung
durch eine solche Aktivität.
Das Gewebe kann während
der Bewegung des Patienten nicht nur reißen oder es kann nicht nur
eine ernsthafte Blutung eintreten, sondern das distale Ende der
optischen Faser kann, wenn die Verlagerung nicht stark genug ist,
dass sie bemerkt wird, derart vom Behandlungsort weg verlagert werden,
dass das Licht zu einem falschen Bereich im Patientenkörper zugeführt wird,
was zu einer möglicherweise
schweren und ungewollten Zerstörung
von normalem Gewebe führen
kann.
-
Viertens
weist die Methodik der kurzzeitigen, hochintensiven Bestrahlung
Nachteile auf, wenn sie zum Behandeln von Tumoren von mäßiger bis
großer Größe angewendet
wird. Diese Nachteile schließen den
Abbau von dem für
die photodynamische Zerstörung
des Gewebes notwendigen, vom Photosensibilisator absorbierten Sauerstoff
ein, die unvollständige Aktivierung
des zirkulierenden Photosensibilisators, ein Fehl-Timing der Bestrahlungssitzung,
so dass die Lichttherapie nicht während der Spitzenkonzentration
des Photosensibilisator-Medikaments im Tumor verabreicht wird, und
die mögliche
Wiedererholung von nicht tödlich
verletzten Tumorzellen, die aufgrund des kurzen Behandlungsdauer
nicht vollständig
zerstört
worden sind.
-
Derzeit
können
Laserlichtquellen verwendende PDT-Verfahren während einer Operation durchgeführt werden,
bei welcher ein Behandlungsort chirurgisch freigelegt wird und der
zum Verabreichen der Lichttherapie verfügbare Behandlungszeitraum infolgedessen
höchstens
ungefähr
eine bis zwei Stunden beträgt.
Das Ausmaß der
von einem solchen Bestrahlungszeitraum hervorgerufenen Tumornekrose
liegt in einem die optische Faser radial umgebenden Bereich im Bereich
von 1 bis 2 Zentimetern. Daher sind verschiedene Vorrichtungen entwickelt
worden, um zu versuchen, die Dauer von PDT-Behandlungen zu verlängern, um
die Fortsetzung der Lichttherapie zu ermöglichen, nachdem ein Einschnitt
in einem Patienten unter Durchführung
eines chirurgischen Eingriffs geschlossen worden ist. Es ist beispielsweise
eine Anzahl von Festkörper-Laservorrichtungen
zum Verabreichen von PDT entwickelt worden, die halb-tragbar sind.
Diese Vorrichtungen sind allerdings groß, schwer und müssen auf Radwagen
oder anderen bewegbaren Möbeln
transportiert werden. Solche "Desktop"- oder halb-tragbaren
Vorrichtungen leiden an den vorstehend aufgezählten Nachteilen, falls sie
für verlängerte,
Stunden dauernde PDT-Behandlungszeiträume verwendet werden.
Außerdem
müssen
die Lichtquellen mittels Leistungskabeln an der Wandsteckdose angeschlossen
bleiben, und neigen die optischen Fasern, durch welche das vom Laser
erzeugte Licht auf einen inneren Behandlungsort gerichtet wird,
dazu, sich zu verlagern.
-
Eine
andere Lichtquellenvorrichtung, die in dem am 1. April 1997 an Prescott
erteilten
U.S. Patent Nr. 5,616,140 offenbart
ist, kann mittels aufladbarer Batterien mit Leistung versorgt werden
und kann daher vom Patienten getragen werden. Da diese Vorrichtung
jedoch nur Laserlicht schwacher Leistung erzeugt und nicht dazu
ausgelegt ist, an optische Fasern gekoppelt zu werden, um das vor
ihr erzeugte Licht zu einem inneren Behandlungsort zu richten, ist
ihre Verwendung auf die oberflächliche Lichttherapie
beschränkt,
z. B. zum Behandeln von Hautläsionen.
Hochleistungslaser, die derzeit für die PDT verwendet werden,
verlangen Kühlgeräte und eine
entsprechende Leistungsquelle. Im Hinblick auf Gewicht und Größe ist es
für einen
Patienten eindeutig unpraktisch, sich herumzubewegen und dabei einen
Hochleistungslaser, eine Kühleinheit
und eine Leistungsversorgungsvorrichtung in der Form einer Batterie
zu schieben, die für
die Geräte
ausreicht, um eine verlängerte
Behandlungssitzung vorzusehen.
-
Dementsprechend
besteht ein Bedarf für
ein PDT-System zum Verabreichen von Lichttherapie, welches die Gefahr
der Verlagerung der optischen Faser verringert und es einem Patienten
erlaubt, sich während
Stunden dauernden Behandlungszeiträumen herumzubewegen, ohne dass
die PDT-Therapie unterbrochen wird.
-
Das
Anführen
der vorstehenden Patentschriften ist nicht als Zugeständnis dafür gedacht, dass
irgendetwas des Vorstehenden einschlägigen Stand der Technik bildet.
Alle Angaben bezüglich
Datum oder Darstellung in Bezug auf den Inhalt dieser Patentschriften
beruhen auf den den Anmeldern zur Verfügung stehenden Informationen
und bilden kein Zugeständnis
bezüglich
der Richtigkeit der Daten oder des Inhalts dieser Patentschriften.
-
Abriss der Erfindung
-
Die
in Anspruch 1 festgelegte, vorliegende Erfindung bezieht sich auf
eine PDT-Vorrichtung, welche
die wirkungsvolle Behandlung von relativ großen Tumoren zulässt, die
derzeit unter Verwendung herkömmlicher
PDT-Zufuhrsysteme und -Methodiken nicht behandelbar sind, und ist
insbesondere dazu angepasst, die Gefahr der Verlagerung einer optischen
Faser von einem Behandlungsort zu verringern und zwar auch dann,
wenn sich der Patient herumbewegt. Der Patient kann somit über lange
Behandlungszeiträume
ohne Unterbrechung der Lichttherapie ambulant behandelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die vorliegende Erfindung einen Gürtel oder ein Geschirr, welcher/welches
eine leichtgewichtige, wiederaufladbare Batterie und eine von dieser
mit Leistung versorgte Leuchtstoffröhre mit kalter Kathode (CCF)
an einem Patienten befestigt. Die CCF-Röhre ist an einen proximalen
Abschnitt der optischen Faser gekoppelt. Ein distaler Abschnitt
der optischen Faser ist mit Mitteln zum Streuen von Licht beim Austreten
aus der optischen Faser oder mit einer Mikrolinse versehen. Der distale
Abschnitt der Faser ist dazu angepasst, von einem praktischen Arzt
an einem Behandlungsort in einem Patientenkörper angeordnet zu werden.
Ein an einem distalen Ende der optischen Faser angeordneter Ballon
kann nach dem Einsetzen der optischen Faser im Patientenkörper aufgeblasen
werden, um den distalen Abschnitt der Faser am Behandlungsort im
Gewebe zu befestigen; der Ballon wird nach Beendigung der Verabreichung
der Lichttherapie vor der Entfernung der optischen Faser abgeblasen.
-
Die
vorliegende Erfindung überwindet
die Einschränkungen
der PDT-Zufuhrvorrichtungen des Stands der Technik in verschiedener
Hinsicht. Erstens sieht der Gebrauch einer CCF-Röhre im Vergleich zu Laserlichtquellen
eine höhere
Wirksamkeit und Effizienz vor. Lichtenergieverluste aufgrund des Koppelns
der Licht quelle an die optische Faser werden ferner dadurch minimiert,
dass ein Parabolreflektor und eine Linse verwendet werden, um das
Licht in den proximalen Abschnitt der optischen Faser zu fokussieren.
Es ist möglich,
durch die Verwendung eines Nicht-Laserlichts, welches über einen
längeren Zeitraum,
beispielsweise 40 Stunden, zu der Tumormasse zugeführt wird,
einen größeren Nekrose-Bereich
zu erhalten. Deshalb wird eine CCF-Röhre gegenüber anderen Lichtquellen, wie
beispielsweise Festkörper-Laserdioden,
Faserlasern, LED's,
Glühlampen,
Halogenquellen, Polymer-Lumineszenzvorrichtungen
oder anderen elektrolumineszenten Vorrichtungen, bevorzugt, da die
CCF-Röhre
bei der Umwandlung von elektrischer Leistung in Lichtenergie im
Allgemeinen effizienter ist. Dadurch erzeugt diese nicht nur eine
minimale Wärmemenge,
sondern verbraucht auch nur eine minimale Leistungsmenge, wodurch
der Bedarf für
Kühlgebläse und große oder
im Wesentlichen ortsfeste Leistungsvorrichtungen entfällt. Im
Gegensatz dazu leiden die vorstehend aufgezählten, alternativen Lichtquellen
an niedrigeren Umwandlungseffizienzen, wobei sie mehr Wärme erzeugen
und größere Mengen
an elektrischer Leistung verlangen.
-
Ein
zweiter Vorteil besteht darin, dass der Gebrauch einer CCF-Röhre es zulässt, dass
die vorliegende Erfindung von einer tragbaren Leistungsversorgungsvorrichtung
mit Leistung versorgt wird, die weithin erhältliche und häufig verwendete,
wiederaufladbare Batterien verwendet, wie beispielsweise wiederaufladbare
Lithiumionenbatterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien und Nickel-Kadmium-Batterien,
die leichtgewichtig und kostengünstig
sind. Im Gegensatz dazu wirkt sich die Tatsache, dass wenigstens einige
der anderen Typen von Lichtquellen Kühlgebläse oder sogar Kühlsysteme
(mit dem Bedarf einer zusätzlichen
Leistungsversorgungsvorrichtung zum Betreiben des Kühlsystems)
benötigen,
dahingehend aus, dass deren Anpassung an ein tragbares System nicht
umsetzbar ist, da sie zu sperrig, zu schwer und zu teuer sind. Es
ist kein trivialer Vorteil, dass die vorliegende Erfindung leicht
tragbar und von der kontinuierlichen Befestigung an einer stationären oder permanenten
Leistungsquelle befreit ist. Da die vorliegende Erfindung vom Patienten
an einem Riemen oder einem Geschirr herumgetragen werden kann, gibt
es keine Leistungszufuhrkabel, die aufgrund unbeabsichtigter Bewegungen
des Patienten von einer ortsfesten Leistungsquelle getrennt oder
weggezogen werden können.
Auf diese Weise wird die Gefahr einer Behandlungsunterbrechung und
eines Strom schlags minimiert. Noch wichtiger ist, dass der Patient
dadurch in der Lage ist, sich optimalen, verlängerten Behandlungssitzungen
zu unterziehen, da der Patient in der Lage ist, sich frei zu bewegen
oder ohne Unterbrechung der Behandlung bewegt zu werden. Die Fähigkeit
einer CCF-Röhre,
in verschiedenen, kompakten Gestalten, einschließlich "U"-Gestalten,
Spulen, Spiralen und länglichen
Formen, ausgebildet zu werden, erleichtert ferner die effiziente
Verabreichung von Licht an verschiedenen, entsprechend gestalteten
Behandlungsorten mittels der vorliegenden Erfindung und erlaubt,
dass das System vom Patienten leicht und bequem getragen und transportiert
werden kann.
-
Ein
dritter von der vorliegenden Erfindung vorgesehener Vorteil besteht
darin, dass sie es ermöglicht,
eine CCF-Röhre
einfach in Lichtkanalisierungsbeziehung an den proximalen Abschnitt
von wenigstens einer biokompatiblen, optischen Faser zu koppeln.
Die biokompatible, optische Faser ist nicht nur dahingehend biegsam,
dass ihr distaler Abschnitt einfach an einem Behandlungsort im Gewebe
des Patienten angeordnet werden kann, sondern ebenso, weil sie die
mit der Atmung und dem Gehen des Patienten verbundene Bewegung des
umgebenden Gewebes aufnehmen kann. Optional wirken ein bezüglich der
CCF-Röhre
diese teilweise umgebend angeordneter Parabolspiegel und eine zwischen
der CCF-Röhre
und dem proximalen Abschnitt der Faser angeordnete Fokussierlinse
zusammen, um Licht in den proximalen Abschnitt der Faser zu kanalisieren. Insbesondere
reflektiert der Parabolspiegel Licht von der CCF-Röhre auf
die Fokussierlinse, die das Licht in den proximalen Abschnitt der
optischen Faser fokussiert. Nachdem sich das Licht durch die optische Faser
bewegt hat, wird es am distalen Abschnitt der optischen Faser mittels
eines Diffusors der im Stand der Technik wohlbekannten und dokumentierten
Typen gestreut. Die Streuung des vom distalen Abschnitt der optischen
Faser emittierten Lichts ermöglicht
eine gleichmäßigere Verabreichung
des Lichts am Behandlungsort, um das zuvor verabreichte Photosensibilisator-Kompositum
zu aktivieren. Die Länge der
optischen Faser wird vorzugsweise auf die zum Erreichen des Behandlungsorts
benötigte
Länge beschränkt, um
den Lichtverlust entlang der Länge
der optischen Faser zu minimieren. Der äußere Überzug der optischen Faser
ist vorzugsweise lichtundurchlässig,
um zu verhindern, dass aus der optischen Faser leckendes Licht einen
vom normalen Gewebe entlang der Länge der Faser absorbierten
Photosensibilisator aktiviert. Es können zusätzliche, biokompatible, optische
Fasern an die Fokussierlinse oder den Parabolspiegel und die Fokussierlinse
gekoppelt werden, wodurch das Licht in die proximalen Abschnitte
der optischen Fasern gekoppelt wird, oder sie können in die biokompatible,
optische Faser gespleißt
werden, in welche das Licht fokussiert wird.
-
Ein
vierter Vorteil der vorliegenden Erfindung gegenüber den Vorrichtungen des Stands
der Technik besteht darin, dass sie Verankerungsmittel einschließt, um die
optische Faser und insbesondere ihren distalen Abschnitt am Behandlungsort
im Körper des
Patienten zu befestigen. Der am distalen Ende der optischen Faser
montierte Ballon kann mit einem Druckfluid, wie beispielsweise Luft,
aufgeblasen werden, welches durch ein Lumen strömt, welches sich im Wesentlichen
parallel zur optischen Faser erstreckt und darin oder in Nachbarschaft
derselben angeordnet ist. Daher ist dieses Lumen zusammen mit der
optischen Faser manövrierbar.
Das Lumen verläuft
von der sich außerhalb
des Patientenkörpers befindenden
Druckfluidquelle im Wesentlichen entlang der Länge der optischen Faser zum
Ballon am distalen Ende der optischen Faser. Nach dem Anordnen des
distalen Abschnitts der Faser am Behandlungsort im Gewebe des Patienten
wird der Ballon aufgeblasen, um das distale Ende der optischen Faser
im Gewebe zu befestigen. Zudem tamponiert der aufgeblasene Ballon
jegliche Blutung, die während dem
Einsetzen der optischen Faser an ihrem distalen Ende auftreten kann.
Somit wird die optische Faser oder ihr distaler Abschnitt während der
Behandlung von keinerlei Bewegung des Patienten verlagert, da der
Ballon die optische Faser an Ort und Stelle verankert. In ähnlicher
Art und Weise wird dadurch die Bewegung des distalen Abschnitts
der optischen Faser vermieden, wodurch verhindert wird, dass das Licht
an gesundes Gewebe, welches den Photosensibilisator absorbiert hat,
verabreicht wird. Insgesamt wird die Gefahr der Beschädigung vom
normalen Gewebe minimiert und entfällt die Notwendigkeit, dass der
Patient die Behandlung unterbricht, bevor er sich herumbewegt. Sobald
die Behandlung abgeschlossen ist, wird der Ballon abgeblasen, um
das Entfernen der optischen Faser aus dem Patientenkörper zu erleichtern.
Es sollte beachtet werden, dass sich der distale Abschnitt der optischen
Faser bei einigen Anwendungen vorzugsweise gegen den Behandlungsort
anlegen sollte, anstatt darin eingebettet zu sein. Dies kann beispielsweise
dann der Fall sein, wenn das Eindringen in den Tumor oder in das
erkrankte Gewebe nicht erwünscht
oder schwierig ist. In einer solchen Situation kann der Ballon bezüglich der
optischen Faser diese koaxial umgebend angeordnet sein.
-
Die
vorstehenden Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
beim Lesen der folgenden, ausführlichen
Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die
vorstehenden Gesichtspunkte und viele der begleitenden Vorteile
der Erfindung werden leichter anerkannt werden, da selbige mit Bezug
auf die folgende, ausführliche
Beschreibung besser verständlich
wird, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
genommen wird, in welchen:
-
1 eine
Perspektivansicht einer von einem Patienten tragbaren PDT-Vorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
2 eine
vergrößerte, aufgeschnittene Perspektivansicht
einer in der von einem Patienten tragbaren PDT-Vorrichtung verwendeten
Lichtquelle gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
3 eine
vergrößerte Schnittansicht
von Licht-kanalisierenden Kopplungsmitteln der von einem Patienten
tragbaren PDT-Vorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
-
4 eine
vergrößerte Ansicht
von Verankerungsmitteln des distalen Abschnitts der von einem Patienten
tragbaren PDT-Vorrichtung ist;
-
5 eine
Perspektivansicht der von einem Patienten tragbaren PDT-Vorrichtung
ist, die von einem Patienten getragen wird;
-
6 eine
aufgeschnittene Darstellung des Anordnens einer eine abstreifbare
Hülle aufweisenden
Nadel I ist, die zum Einsetzen einer in der von einem Patienten
tragbaren PDT-Vorrichtung verwendeten, optischen Faser verwendet
wird;
-
7A und 7B aufgeschnittene Darstellungen des Anordnens
und Verankerns eines distalen Abschnitts der optischen Faser sind;
-
8A und 8B aufgeschnittene Darstellungen des Anordnens
und Verankerns des distalen Abschnitts der optischen Faser sind;
-
9 eine
aufgeschnittene Darstellung des Anordnens und Verankerns des distalen
Abschnitts der optischen Faser in der Blase ist, wobei der Lichtdiffusor-Abschnitt der optischen
Faser im Prostataabschnitt der Harnröhre eines Patienten angeordnet
ist; und
-
10A und 10B vergrößerte Schnittansichten
eines Gesichtspunkts von eine TIR-Linse aufweisenden, Licht-kanalisierenden
Kopplungsmitteln der von einem Patienten tragbaren PDT-Vorrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind.
-
Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen ausführlicher
beschrieben wird, versteht es sich, dass Fachleute die nachstehend
beschriebene Erfindung zum Erreichen der Funktionen und Ergebnisse der
Erfindung abwandeln können.
Dementsprechend sind die folgenden Beschreibungen für bestimmten Strukturen,
Gesichtspunkte und Merkmale innerhalb des breiten Schutzumfangs
der vorliegenden Erfindung als erläuternd und beispielhaft zu
verstehen und nicht als Einschränkung
dieses breiten Schutzumfangs.
-
Mit
Bezug auf die 1, 2 und 3 umfasst
eine von einem Patienten tragbare PDT-Vorrichtung 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Leistungsquelle 14, wie beispielsweise ein
Satz wiederaufladbarer Lithiumionenbatterien; eine Lichtquelle 16, wie
beispielsweise eine in einer länglichen "U"-Gestalt (in 2 am besten
gezeigt) ausgebildete und zum Ziehen von Leistung aus dem Batteriesatz 14 angepasste
CCF-Röhre;
wenigstens eine biokompatible, optische Faser 18 (nur eine
ist gezeigt), die einen proximalen Abschnitt 20 und einen
distalen Abschnitt 22 aufweist und dazu angepasst ist,
zwischen dem proximalen Abschnitt 20 und dem distalen Abschnitt 22 Licht
zu kanalisieren; und Kopplungsmittel 24, um die CCF-Röhre 16 in
Lichtkanalisierungsbeziehung an den proximalen Abschnitt 20 der optischen
Faser 18 zu koppeln (in 3 am besten gezeigt).
Die optische Faser 18 ist mit Streuungsmitteln 26 versehen
(in 1 am besten gezeigt), um Licht zu streuen, wenn
es aus dem distalen Abschnitt 22 der optischen Faser 18 austritt.
Der Batteriesatz 14 schließt ein Warnlicht 28 und
eine Hilfsleistungsreserve 30 ein.
-
Es
sollte für
eine Fachperson auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung leicht
ersichtlich sein, dass die folgenden Elemente zusätzlich zu
ihren jeweiligen, hier gezeigten Bestandteilen oder anstelle derselben
alternativ verwendet werden können.
Anstelle des Satzes 14 wiederaufladbarer Lithiumionenbatterien
kann man eine oder mehrere wiederaufladbare Nickel-Kadmium-Batterien,
eine oder mehrere wiederaufladbare Nickel-Metallhydrid-Batterien
verwenden oder Brennstoffzellen, jeden anderen Typ von Elektroleistungsquelle-Polymerbatterie,
eine oder mehrere andere wiederaufladbare Batterien oder nicht-wiederaufladbare
Batterien, die genügend kompakt
und im Wesentlichen leichtgewichtig sind, um leicht tragbar zu sein,
d. h. vom Patienten leicht herumgetragen zu werden. Eine solche
Leistungsquelle sollte vorzugsweise bei relativ niedriger Temperatur
oder bei Umgebungstemperatur arbeiten. Anstelle der CCF-Röhre 16 können außerdem eine
oder mehrere Laserdioden, Faserlaser, LED's, Glühlampen, Halogenleuchten, Polymer-Lumineszenzvorrichtungen,
andere Typen von Leuchtstofflampen, Entladungslampen und andere
elektrolumineszente Vorrichtungen als Lichtquelle verwendet werden,
einschließlich
jenen, die im Wesentlichen kompakt und/oder im Wesentlichen leichtgewichtig
sind, oder/und die bei einer im Wesentlichen niedrigen Temperatur
arbeiten und/oder derart in sich geschlossen sind, dass die Lichtquelle
für ein
tragbares System, welches von einem Patienten leicht herumgetragen
wird, geeignet ist. Anstelle der Streuungsmittel 26 ist
jeder beliebige Diffusor geeignet, der im Stand der Technik wohlbekannt
und dokumentiert ist.
-
Jetzt
insbesondere auf die 2 und 3 Bezug
nehmend, umfassen die bevorzugten Kopplungsmittel 24, die
zum Kanalisieren des von der Lichtquelle 16 emittierten
Lichts in das proximale Ende der optischen Faser verwendet werden,
eine Fokussierlinse 32, die eine konvexe Aufnahmeseite 34 und
eine konvexe Zufuhrseite 36 aufweist; und einen Parabolspiegel 38,
der derart angeordnet ist, dass die CCF-Röhre 16 im
Allgemeinen bei oder in Nachbarschaft des Brennpunkts des Parabolspiegels angeordnet
ist. Die Fokussierlinse 32 ist derart zwischen der CCF-Röhre 16 und
dem proximalen Abschnitt 20 der optischen Faser 18 angeordnet,
dass die Fokussierlinse das von der CCF-Röhre direkt transmittierte Licht
und das vom Parabolspiegel 38 reflektierte Licht aufnimmt
und das Licht in das proximale Ende der optischen Faser 18 fokussiert.
Es sollte für
eine Fachperson auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung leicht
ersichtlich sein, dass zusätzlich
zu den als Kopplungsmittel 24 offenbarten Bestandteilen
oder anstelle derselben alternativ ein oder mehrere Spiegel, konkave
Linsen oder konvexe Linsen, die zum Kanalisieren des von der Lichtquelle emittierten
Lichts in das proximale Ende der optischen Faser geeignete Konfigurationen
aufweisen, verwendet werden können.
-
Wie
bereits erörtert,
wird eine Anzahl von verschiedenen Typen von Linsen zum Gebrauch
in der vorliegenden Erfindung in Erwägung gezogen. Zusätzlich und
mit Bezug auf
10A kann eine Linse
70 mit
totaler innerer Reflexion (TIR) verwendet werden, um in einer bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung Licht von einer Lichtquelle
69 wirkungsvoll in
eine optische Faser
71 zu fokussieren. Ein Beispiel einer
TIR-Linse ist im
U.S. Patent
Nr. 5,404,869 beschrieben.
-
Eine
TIR-Linse kann Licht von einer Anzahl von Quellen, einschließlich einer
beispielsweise in 10A gezeigten LED-Quelle, wirkungsvoll
fokussieren. Daher kann bei einer ambulanten PDT Licht von einer
sehr leichtgewichtigen, kompakten Punktquelle zu einer optischen
Faser geleitet werden. Eine solche LED-Quelle kann für den tragfähigen, nutzbaren
Gebrauch Batterie-betrieben sein.
-
Es
kann auch eine optimal ausgerichtete TIR-Linse mit optimalem Krümmungswinkel
verwendet werden, um Licht von einer Quelle von diffusem Licht,
wie beispielsweise Sonnenlicht, in eine in einer PDT verwendeten,
optischen Faser zu fokussieren, wie in 10B gezeigt.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schließt das optionale Vorsehen
einer Batterie-betriebenen Quelle ein, wie beispielsweise einer
Hilfs-Lichtquelle, wenn diffuses Licht von einer Quelle, wie beispielsweise
Sonnenlicht, aufgefangen wird.
-
TIR-Linsen
sind im Allgemeinen, wie im
U.S. Patent
Nr. 5,404,869 vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass
sie durchsichtige Mittel verwendende Elemente dazu verwenden, Strahlungsenergie
nur mittels der TIR oder in Verbindung mit Brechung umzuleiten,
wobei diese Mittel zwischen der Strahlungsenergiequelle und einer
Aufnahmevorrichtung angeordnet sind. Jedes Element leitet die Strahlungsenergie
während
des inneren Durchtritts der Energie durch das Element auf einen
gemeinsamen Zielbereich oder gemeinsame Zielbereiche um. Ein geeignet
ausgerichteter Strahl tritt durch die Eintrittsfläche ein
und trifft auf die reflektierende Fläche, die denselben in Richtung
der Austrittsfläche
umleitet, wobei die drei Flächen
für diesen
Strahl die aktiven Flächen umfassen.
Außerdem
sind diese Linsenmittel mit wenigstens einer der Flächen verbunden,
um die sich über
die TIR-Fläche
zwischen den Eintritts- und Austrittsflächen bewegende Strahlenenergie
umzuleiten. Die Krümmung
der Flächen
der einzelnen Linsenelemente kann an einer, beiden oder allen drei
Flächen (Eintritt,
Austritt und TIR) vorgesehen sein und kann beispielsweise eine konkave
Eintrittsfläche,
eine konvexe Austrittsfläche
und/oder eine konvexe TIR-Fläche
ausbilden. Die Facetten-Auslegung der TIR-Linse weist vier Freiheitsgrade
auf: den Winkel der Eintrittsfläche,
den Winkel der TIR-Fläche,
den Winkel der Austrittsfläche
und die Position der nach innen benachbarten Facette.
-
Eine
wichtige Verwendung der Facettenkrümmung findet sich in einer
kleinen, nur wenige Facetten aufweisenden TIR-Linse, wie beispielsweise in
einem Kollimator für
eine Licht-emittierende Diode. Die TIR-Linse kann in der herkömmlichen,
durchsichtigen Abdeckung einer LED eingeschlossen sein, wodurch
deren Lichteffizienz erheblich verbessert wird. Ferner kann die
TIR-Linse als Beleuchtungsinjektor für optische Faserbündel und
Lichtrohre verwendet werden. Die TIR-Linse weist einen Brennkegel-Halbwinkel
auf, der mit dem Aufnahmewinkel des Ziels zusammenpasst. Es gibt
zwei Typen von linear symmetrischen TIR-Linsen für zylinderförmige Quellen (wie beispielsweise
Leuchtstoffröhren).
Der eine beschränkt
seine Ausgabe auf einen relativ engen Winkel zur Achse, und der
andere beschränkt
seine axiale Ausgabe und erhöht
die seitliche Ausgabe, um auf einer benachbarten Fläche, die
für die indirekte Beleuchtung
verwendet wird, eine gleichmäßige Beleuchtung
zu erzeugen. Eine geeignetere Linsenauslegung würde bei einer toroidförmigen Leuchtstofflampe
angewendet werden. Die Symmetrieachse des TIR-Linsenprofils würde sich über dem
kreisförmigen
Querschnitt der Toroidlampe befinden. Die gesamte Linse würde eine
umlaufende Gestalt aufweisen, deren Achse jener des Toroids entspricht,
anstatt jener des Zentrums des Linsenprofils. Je schmaler die toroidförmige Lampe
ist, desto besser könnte die
Linse deren Licht steuern. Diese toroidförmige TIR-Linse ist für Batterie-betriebene
Leuchtstofflampen, die im Allgemeinen nicht die geringste Fokussierung
vorsehen können,
sehr geeignet. Eine kollimierende TIR-Linse kann aus Silizium gefertigt
sein, und aufgrund des hohen Brechungsindexes dieses Materials wären die
lichtbrechenden Flächen
ihrer Facetten leicht unterschiedlich gewinkelt wie jene einer Glaslinse.
Eine Siliziumlinse wird bei der Kollimation von Infrarotlicht und
dem Ausschluss von sichtbarem Licht angewandt (da Silizium alle
Wellenlängen
absorbiert, die kürzer
sind als 1,1 Mikrometer).
-
Es
sollte klar verstanden werden, dass an die TIR-Linse eine oder mehrere
Lichtquellen angepasst werden können.
Beispielsweise können
auf der Sammelfläche
einer Linse mehrere LED's
in praktisch jedem beliebigen Muster angeordnet werden, um auf der
Fläche
einer gegebenen Linse im Vergleich zu nur einer LED mehr Licht in
eine Faser abzugeben. Es versteht sich, dass Experimente zum Studium
von verschiedenen LED-Konfigurationen für eine gegebene Linse das optimale
Muster zum Anordnen von LED's
hervorbringen werden. Zudem können
LED's oder andere
Lichtquellen von verschiedenen Wellenbändern und Wellenlängen "gemischt" werden, um das in
die Aufnahmefaser ausgesandte Lichtwellenband zu erweitern.
-
Jetzt
ferner auf 4 Bezug nehmend, umfasst die
vorliegende Erfindung Verankerungsmittel 40, um den distalen
Abschnitt 22 der optischen Faser 18 in einem Patientenkörper zu
verankern. Die Verankerungsmittel 40 umfassen vorzugsweise
einen an der optischen Faser 18 befestigten Ballon 42,
eine Druckluftquelle 44, die eine Spritze sein kann, die zum
Zuführen
von Druckluft (oder Druckfluid) zum Ballon 42 konfiguriert
ist, ein mit der Luftquelle 44 und dem Ballon 42 in
Verbindung stehendes Lumen 46 und Auswahlmittel oder eine
Steuerungsvorrichtung 48 und ein Ventil 50, um
die Druckluft von der Druckluftquelle 44 selektiv zum Ballon 42 zuzuführen und um
die Druckluft aus dem Ballon 42 auszustoßen, um dadurch
das selektive Aufblasen und Abblasen des Ballons zu ermöglichen.
In der bevorzugten Ausführungsform
weist die optische Faser 18 ein distales Ende 22 auf,
auf welchem der Ballon 42 montiert ist. Das Lumen 46 erstreckt
sich bezüglich
der optischen Faser 18 im Wesentlichen parallel und verläuft im Wesentlichen
entlang der Länge
der optischen Faser 18, wobei es über einen großen Teil
seiner Länge
an der Seite der optischen Faser befestigt ist. Alternativ ist das
Lumen in der optischen Faser angeordnet. Bei optischen Fasern des
Stands der Technik sind hohle optische Fasern wohlbekannt.
-
Es
sollte für
eine Fachperson auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung leicht
ersichtlich sein, dass in der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Ballone,
Lumen (oder andere Kanäle,
die in der Lage sind, Gase oder Fluide zu transportieren), Druckluftquellen
und/oder andere Typen von Auswahlmitteln (wie beispielsweise Ventile,
Schalter, Stecker, computergesteuerte, elektrisch oder mechanisch
gesteuerte Bestandteile) in verschiedenen Konfigurationen und Kombinationen
verwendet werden können.
Beispielsweise kann ein Anker aus mittels Wärme aktiviertem Formgedächtnismetall
verwendet werden, um die optische Faser an Ort und Stelle zu halten, zum
Beispiel einer, der von Wärme
aktiviert wird, die dadurch entsteht, dass man elektrischen Strom
hindurchfließen
lässt.
-
Jetzt
ferner auf 5 Bezug nehmend, sind die tragbare
Leistungsversorgungsvorrichtung 14, wie beispielsweise
ein Batteriesatz, die Lichtquelle 16, wie beispielsweise
eine CCF-Röhre
(in 2 am besten gezeigt) und Kopplungsmittel 24 (in 3 am besten
gezeigt) auf Mitteln montiert, die es einem Patienten ermöglichen,
die tragbare Leistungsversorgungsvorrichtung 14 oder der
Batteriesatz, die Lichtquelle 16 oder die CCF-Röhre und
die Kopplungsmittel 24, d. h. wenigstens einen Riemen 54 (nur
einer ist gezeigt), leicht zu transportieren, und sind diese, wie gezeigt,
auf diese Weise gehaltert und im Wesentlichen an einem Patientenkörper 56 befestigt.
Während
die Druckluftquelle 44 (in 4 am besten
gezeigt) ebenfalls auf dem Riemen 54 montiert und auf diese
Weise gehaltert und im Wesentlichen an einem Patientenkörper 56 befestigt
sein kann, ist es wahrscheinlich, dass die Luftquelle, vorzugsweise
eine Spritze, dazu verwendet wird, den Ballon anfänglich aufzublasen,
nachdem das distale Ende der optischen Faser ordnungsgemäß am Behandlungsort angeordnet
worden ist, und dass diese danach abgenommen wird, vorausgesetzt,
dass die Druckluft im Ballon zurückgehalten
wird, bis die optische Faser nach Beendigung der Behandlung aus
dem Patienten entfernt werden kann. Es sollte für eine Fachperson auf Grundlage
der vorliegenden Offenbarung leicht ersichtlich sein, dass zusätzlich zum
Riemen 54 oder anstelle desselben alternativ ein oder mehrere
Riemen, ein oder mehrere Geschirre, Westen, Gurte, Taschen, Laschen,
Schnallen oder Klett- oder andere Verbindungsbänder in verschiedenen Konfigurationen
und Kombinationen verwendet werden können, um die Lichtquelle 16 und/oder
die tragbare Leistungsversorgungsvorrichtung 14 am Körper des Patienten
zu befestigen.
-
Jetzt
auf die 6 und 7 Bezug
nehmend, wird, nachdem das Photosensibilisator-Medikament (nicht
gezeigt) am Behandlungsort 58 im Patientenkörper 56 (nicht
vollständig
gezeigt) verabreicht worden ist, eine eine abstreifbare Hülle 62 aufweisende
Nadel 60 in den Patientenkörper eingesetzt, während sie
unter Verwendung eines geeigneten Abbildungssystems (wie beispielsweise
CT, Ultraschall, MRI, Röntgenstrahlen)
am Behandlungsort 58 im Patientenkörper 56 (nicht vollständig gezeigt) beobachtet
wird. Obgleich die Bildführung
zum Erreichen eines genauen Anordnens der optischen Faser bevorzugt
wird, ist sie optional und nicht zwingend notwendig, insbesondere
beim Anordnen der optischen Faser zur oberflächlichen Behandlung von Läsionen.
Die Nadel 60 wird entfernt, und die optische Faser 18 wird
mit dem abgeblasenen Ballon 42 durch die zuvor ordnungsgemäß am Behandlungsort
angeordnete, abstreifbare Hülle
bewegt. Die Position des distalen Abschnitts 22 wird über die
zum Bewegen der Nadel 60 verwendete Abbildungsform bestätigt, und
die abstreifbare Hülle 62 wird
herangezogen und auseinander geteilt. Die Position des distalen
Abschnitts 22 wird dann nochmals bestätigt. Der proximale Abschnitt
der optischen Faser 18 wird mittels einer Naht, eines Klebebands
oder mittels anderer Befestigungsmittel (nicht gezeigt) an einem
Austrittspunkt 64 an der Haut des Patienten befestigt.
Die Druckluftquelle 44 (in 4 am besten
gezeigt) wird an das Lumen 46 gekoppelt, und die Druckluft
aus der Druckluftquelle 44 wird in einer Menge dem Ballon 42 zugeführt, die
zum Aufblasen des Ballons 42 ausreicht, um den distalen
Abschnitt 22 der optischen Faser 18 dadurch am
Behandlungsort 58 zu befestigen und um jegliche Blutung
zu tamponieren, die während
der Einführung
der optischen Faser 18 in den Patientenkörper aufgetreten
sein kann. Sobald der Ballon 42 genügend aufgeblasen ist, wird
die Druckluftquelle 44 vom Lumen 46 ab gekoppelt.
Das Ventil 50 (in 4 am besten
zu sehen) verhindert ein Entweichen der Druckluft aus dem Lumen 46.
Jedes Verschieben oder Verlagern der optischen Faser 18 oder
ihres distalen Abschnitts 22 aufgrund der Bewegung des
Patienten wird mittels des aufgeblasenen Ballons 42 verhindert.
-
Sobald
der Ballon
42 aufgeblasen worden ist, zieht der Patient
den Riemen
54 (in
5 am besten
gezeigt) fest, der die tragbare Leistungsversorgungsvorrichtung
14 oder
den Batteriesatz, die Lichtquelle
16 oder die CCF-Röhre (in
2 am
besten gezeigt) und die Kopplungsmittel
24 (in
3 am besten
gezeigt) haltert und am Patienten befestigt. Der Batteriesatz
14,
die CCF-Röhre
16 und
die Kopplungsmittel
24 sind insgesamt genügend kompakt und
leichtgewichtig, dass sie vom Patienten leicht transportiert werden
können,
und wird es dem Patienten dadurch stark erleichtert, sich während zeitlich verlängerten
Behandlungen herumzubewegen. Die CCF-Röhre
16 ist derart
an den Batteriesatz
14 gekoppelt, dass sie elektrische
Leistung zieht. Der proximale Abschnitt
20 der optischen
Faser
18 ist mittels der Kopplungsmittel
24 (in
3 am
besten gezeigt) an die CCF-Röhre
16 gekoppelt.
Es sind auch andere Kopplungsmittel möglich, wie beispielsweise jene, die
im
U.S. Patent Nr. 5,769,844 beschrieben
sind. Es sind verschiedene Längen
der optischen Faser
18 erhältlich, wodurch die kürzeste mögliche Länge verwendet
werden kann, um Lichtverluste zu minimieren. Ein leichtes Durchhängen der
optischen Faser ist in dem Maß erlaubt,
dass eine Biegung, eine Drehung, ein Wenden oder andere Bewegungen
des Patienten aufgenommen werden. Zu Beginn der Behandlung wird
die CCF-Röhre
16 mittels
elektrischem Strom aus dem Batteriesatz aktiviert. Wie in
3 am
besten gezeigt, wird eine Menge von Licht aus der CCF-Röhre
16 vom
Parabolspiegel
38 auf die Aufnahmeseite
34 der
Fokussierlinse
32 reflektiert. Die Fokussierlinse
32 fokussiert
das Licht vom Parabolreflektor und von der CCF-Röhre in den proximalen Abschnitt
20 der
optischen Faser
18. Das Licht wird durch die optische Faser
18 zum
distalen Abschnitt
22 der optischen Faser
18 kanalisiert,
wo es aus dem distalen Abschnitt
22 austritt und mittels
der Streuungsmittel
26 gestreut wird. Dieses gestreute Licht
wird auf diese Weise gleichmäßig zum
Behandlungsort
58 befördert.
-
Der
Batteriesatz 14 sieht in Abhängigkeit vom Leistungsverbrauch
der Lichtquelle vorzugsweise wenigstens 2 bis 3 Betriebsstunden
vor, bevor er wieder aufgeladen werden muss. Sofern dieser entfernbar
und bausteinartig ausgebildet ist, kann er sofort von einem neuen
Batteriesatz ersetzt und später wieder
aufgeladen werden, ohne dass die Behandlung unterbrochen wird. Sobald
der Batteriesatz 14 beginnt, Leistung zu verlieren, macht
das Warnlicht 28 auf dem Batteriesatz 14 den Patienten
darauf aufmerksam, dass der Batteriesatz 14 bald ersetzt
werden muss. Die Hilfsleistungsreserve 30 versieht die CCF-Röhre 16 mit
Leistung, während
der Patient den Batteriesatz 14 durch einen neuen Batteriesatz
(nicht gezeigt) ersetzt.
-
Sobald
die Behandlung abgeschlossen ist, oder falls die Behandlung vor
der Beendigung angehalten werden muss, kann die CCF-Röhre 16 deaktiviert,
kann die optische Faser 18 von den Kopplungsmitteln 24 entkoppelt
und kann das Ventil 50 geöffnet werden, um das Entweichen
der Druckluft im Ballon 42 zu erlauben, um den Ballon 42 abzublasen.
Unter der Überwachung
von medizinisch geschultem Personal kann die Naht oder das Klebeband,
welche/welches den proximalen Abschnitt der optischen Faser 18 am
Austrittspunkt 64 am Patientenkörper 56 befestigt,
entfernt werden und kann die optische Faser 18 aus dem
Patientenkörper
entnommen werden.
-
Jetzt
auf 8 Bezug nehmend, können andere bevorzugte Ausführungsformen
ein anderes Anordnen des Ballons 42 einschließen, wie
beispielsweise an einem Zwischenpunkt entlang der Länge der
optischen Faser 18, um zu erlauben, dass sich der distale
Abschnitt 22 der optischen Faser 18, wie gezeigt,
gegen einen Behandlungsort 58 anlegt, anstatt dass er in
den Behandlungsort 58 eingesetzt wird. In dieser Ausführungsform
wird das Licht mittels einer am distalen Ende der Faseroptik befestigten
Mikrolinse 59 in Richtung des Behandlungsorts geleitet. Die
Linse 59 ermöglicht
es, dass das Licht auf den Umfangsrand des Behandlungsorts fokussiert
wird und in seine Tiefen eintritt, ohne dass die Faseroptik wirklich
in den Behandlungsort eingesetzt werden muss. Das Verabreichen der
Lichttherapie an die Fläche
des Behandlungsorts wird dann bevorzugt, wenn der Ort nicht von
einer Nadel durchstochen werden sollte, wie beispielsweise bei der
Behandlung einer hoch vaskulären
Läsion,
die übermäßig bluten
würde,
falls die Nadel durch ein Blutgefäß hindurchtreten würde.
-
Wiederum
auf die 1 und 7 Bezug nehmend,
richtet sich ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
auf ein Verfahren zum Zuführen
von Licht zu einem Behandlungsort, der die Schritte umfasst, gemäß welchen
die Leistungsquelle oder der Batteriesatz 14 verwendet
wird, um die Lichtquelle oder die CCF-Röhre 16 mit
Energie zu versorgen; die CCF-Röhre 16 in
Lichtkanalisierungsbeziehung an den proximalen Abschnitt 20 der
biokompatiblen, optischen Faser 18 gekoppelt wird; der distale
Abschnitt 22 der optischen Faser am Behandlungsort 58 im
Patientenkörper
angeordnet wird; und das Licht durch die optische Faser 18 am
Behandlungsort 58 verabreicht wird. Insbesondere kann die CCF-Röhre 16 mittels
der vorstehend ausführlich
beschriebenen und in 3 gezeigten Kopplungsmittel 24 in
Lichtkanalisierungsbeziehung an den proximalen Abschnitt gekoppelt
werden. Wie vorstehend festgehalten, sollte es einer Fachperson
jedoch leicht ersichtlich sein, dass zusätzlich zu den hier gezeigten Kopplungsmittel 24 oder
anstelle derselben alternativ ein oder mehrere Spiegel, konkave
Linsen oder konvexe Linsen in verschiedenen Konfigurationen verwendet
werden können,
um das Licht in das proximale Ende der optischen Faser zu kanalisieren.
Der distale Abschnitt 22 kann in der vorstehend ausführlich umrissenen
und in 6 gezeigten Art und Weise am Behandlungsort 58 angeordnet
werden, gemäß welcher
eine eine abstreifbare Hülle 62 aufweisende Nadel 60 unter
einer Bildführung
(wie beispielsweise CT, Ultraschall, MRI, Röntgenstrahlen) zum Behandlungsort 58 bewegt
wird. Nachdem die Nadel 60 entnommen worden ist, wird die
optische Faser 18 mit dem abgeblasenen Ballon 42 durch
die abstreifbare Hülle
eingesetzt. Die Position des distalen Abschnitts 22 wird über die
zum Anordnen der Nadel 60 verwendete Abbildungsform bestätigt, und
die abstreifbare Hülle 62 wird
herangezogen und auseinander geteilt. Die Position des distalen
Abschnitts 22 wird dann nochmals bestätigt. Es sollte für eine Fachperson
auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung jedoch leicht ersichtlich
sein, dass zusätzlich
zu den vorstehend beschriebenen Schritten oder anstelle derselben
auch alternative Schritte verwendet werden können.
-
9 stellt
die Behandlung einer Blase 65 dar, bei welcher der Ballon 42 außerhalb
der Blasenwand 66 aufgeblasen wird, um die Streuungsmittel 26 ordnungsgemäß in der
Harnröhre 67 eingesetzt zu
halten. Die Prostata 68 ist ebenfalls schematisch wiedergegeben.
-
Jetzt
ferner auf 4 Bezug nehmend, richtet sich
ein anderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren
des Verankerns des distalen Abschnitts 22 der optischen
Faser 18 am Behandlungsort 58. Dieses Verfahren
schließt
die Schritte ein, gemäß welchen
der Ballon 42 auf der optischen Faser 18 montiert
wird; die zum Befördern von
Druckluft konfigurierte Druckluftquelle 44 in selektiver
Fluidverbindung mit dem Ballon 42 gekoppelt wird; der (abgeblasene)
Ballon 42 mit dem distalen Abschnitt 22 im Behandlungsort 58 angeordnet
wird; und die Druckluftquelle 44 zum Aufblasen des Ballons 42 aktiviert
wird, nachdem der distale Abschnitt 22 der optischen Faser
am Behandlungsort 58 angeordnet worden ist. Insbesondere
kann die Druckluftquelle 44 mittels des vorstehend ausführlich beschriebenen
Lumens 46 und unter Verwendung der Steuerungsvorrichtung 48 und
des Ventils 50 zum beschriebenen Steuern des Aufblasens
und Abblasens des Ballons selektiv in Fluidverbindung mit dem Ballon 42 gekoppelt
werden.
-
Wie
außerdem
vorstehend erörtert,
kann der Ballon 42 am distalen Ende 52 der optischen
Faser 18 angeordnet werden, wie in 7 gezeigt.
Wie vorstehend festgehalten, sollte es für eine Fachperson auf Grundlage
der vorliegenden Offenbarung jedoch leicht ersichtlich sein, dass
zusätzlich
zu den als Verankerungsmittel 40 beschriebenen Bestandteilen oder
anstelle derselben alternativ ein oder mehrere Ballone, Lumen (oder
andere Kanäle,
die in der Lage sind, Gase oder Fluide zu transportieren), Druckluftquellen
(oder andere Gas- oder Fluidquellen) und Auswahlmittel (wie beispielsweise
Ventile, Schalter, Stecker oder computergesteuerte, elektrisch oder mechanisch
gesteuerte Bestandteile, wie beispielsweise Verankerungsvorrichtungen
aus Formgedächtnismetall)
in verschiedenen Konfigurationen und Kombinationen verwendet werden
können.
-
Jetzt
wiederum auch auf 5 Bezug nehmend, ist ein Verfahren
zum Befestigen der tragbaren Leistungsversorgungsvorrichtung 14 oder
des Batteriesatzes und der Lichtquelle 16 oder der CCF-Röhre an einem
Patienten gezeigt. Dieses Verfahren umfasst die Schritte des Befestigens
des Batteriesatzes 14 und der CCF-Röhre 16 am Riemen 56 und
des Befestigens des Riemens 56 an einem Patienten, wie in 5 gezeigt.
Wie vorstehend festgehalten, sollte es für eine Fachperson auf Grundlage
der vorliegenden Offenbarung jedoch leicht ersichtlich sein, dass zusätzlich zum
Riemen 54 oder anstelle desselben alternativ ein oder mehrere
Riemen, Geschirre, Westen, Gurte, Taschen, Laschen, Schnallen oder
Klettbänder
in verschiedenen Konfigurationen und Kombinationen verwendet werden
können.
-
Obgleich
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Form
ihrer Anwendung und mit Bezug auf alternative Ausführungsformen beschrieben
worden ist, werden normale Fachleute verstehen, dass an diesen innerhalb
des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche viele andere Abwandlungen
vorgenommen werden können.
Dementsprechend besteht nicht die Absicht, dass der Schutzumfang
der Erfindung mittels der vorstehenden Beschreibung auf irgendeine
Weise eingeschränkt
wird, sondern dass dieser stattdessen vollständig durch Bezug auf die folgenden
Ansprüche bestimmt
wird.